一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备的制作方法

1.本发明涉及自动化设备技术领域，具体地涉及一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备。


背景技术：

2.我国锂电池产业的市场规模持续增长，新能源汽车的快速增长带动动力电池的持续增长，根据下游销量与上游产能利用率来看，锂电池仍处于供不应求状态，企业纷纷扩大产能，锂电池行业发展空间广阔。
3.锂电池电芯指单个含有正、负极的电化学电芯，一般不直接使用，随着新能源汽车的高速发展，锂电设备的需求倍增，通过叠片机制作的下料段锂电池电芯，需要稳定高效的收集到一起以供后段电芯设备使用，常用收料方式有：弹夹收料和输送线存放式收料；上述两种方式存放的电芯数量非常有限，设备时不时会出现满料报警，需要人工频繁的干预及下料，影响电芯设备的整体稼动率。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备，解决了现有叠片机下料段的锂电池电芯收料设备中存放的电芯数量非常有限，设备时不时会出现满料报警，需要人工频繁的干预及下料，影响电芯设备的整体稼动率的问题，能够提高整体效率。
5.为了实现上述目的，本发明一方面提供一种一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备，所述收料设备包括：
6.机架，所述机架包括至少两个机位，且所述机位之间通过位于顶部的轨道连接；
7.运输小车，用于上料或收料，且在上料或收料时，所述运输小车位于所述机位上；
8.吸塑盒搬运机构，设置于所述机位的顶部，用于将空的吸塑盒从用于上料的所述运输小车上搬运至用于收料的所述运输小车上；
9.电芯下线机械手，设置于用于收料的所述运输小车的上方，用于将电芯下线至空的吸塑盒上。
10.可选地，所述机位的内部设置有光电传感器，用于定位所述运输小车是否到位。
11.可选地，所述机架的底部设置有旋转侧压机构，用于在所述运输小车到位的情况下，旋转压紧所述运输小车。
12.可选地，所述运输小车包括：
13.物料平台，用于放置所述吸塑盒；
14.顶升机构，设置于所述物料平台的底部，在用于上料的所述运输小车上料时，所述顶升机构从最低位置逐渐向上顶升，在用于收料的所述运输小车收料时，所述顶升机构从最高位置逐渐向下下降。
15.可选地，所述机位的顶部的内侧设置有检测光电，用于检测位于顶部的吸塑盒是否被顶升到位。
16.可选地，所述吸塑盒搬运机构包括：
17.斜对角定位机构，设置于所述机位的侧边，用于定位位于顶部的所述吸塑盒。
18.可选地，所述机位的内部包括：
19.分盘机构，设置于所述机位的侧边，固定于所述机架上，用于分离两个相邻的空的吸塑盒。
20.可选地，吸塑盒搬运机构包括：
21.侧托机构，设置于所述机位的侧边，通过连接板固定于所述吸塑盒搬运机构上，用于从侧边承托固定位于顶部的所述吸塑盒。
22.可选地，所述吸塑盒搬运机构包括：
23.横移搬运机械手，设置于所述轨道上，所述侧托机构与所述横移搬运机械手连接；
24.真空吸附机构，设置于所述运输小车的上方，且与所述横移搬运机械手连接，用于从顶部吸附所述吸塑盒。
25.可选地，用于安置上料的所述运输小车的机位为至少两个。
26.通过上述技术方案，本发明提供的一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备。所述收料设备包括：机架、运输小车、吸塑盒搬运机构以及电芯下线机械手。其中机架包括至少两个机位，且所述机位之间通过位于顶部的轨道连接；运输小车用于上料或收料，且在上料或收料时，所述运输小车位于所述机位上；吸塑盒搬运机构设置于所述机位的顶部，用于将空的吸塑盒从用于上料的所述运输小车上搬运至用于收料的所述运输小车上；电芯下线机械手设置于用于收料的所述运输小车的上方，用于将电芯下线至空的吸塑盒上。通过将运输小车固定在机架上，吸塑盒搬运机构将用于上料的运输小车上的空的吸塑盒搬运到用于收料的运输小车上，电芯下线机械手将用于收料的小车上的空的吸塑盒放置电芯，一层层空的吸塑盒装满电芯后完成小车式的自动收料过程，此发明能够存放的电芯的数量多，人工干预的少，操作简单，自动化程度高，能够提高收料效率。
附图说明
27.图1是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备的主视图；
28.图2是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备的俯视图；
29.图3是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备的侧视图；
30.图4是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备中吸塑盒搬运机构内部示意图；
31.图5是根据本发明的一个实施方式的一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备中吸塑盒搬运机构内部的主视图。
32.附图标记说明
33.1、机架
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2、运输小车
34.3、吸塑盒搬运机构
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4、电芯下线机械手
35.101、光电传感器
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102、检测光电
36.201、旋转侧压机构
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202、物料平台
37.203、顶升机构
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301、斜对角定位机构
38.302、侧托机构
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303、分盘机构
39.304、横移搬运机械手
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305、真空吸附机构
40.5、轨道
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6、吸塑盒
具体实施方式
41.以下结合附图对本发明实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施方式，并不用于限制本发明实施方式。
42.在本发明实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
43.另外，若本发明实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
44.如图1所示是根据本发明的一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备的主视图。在该图1中，该收料设备包括：机架1、运输小车2、吸塑盒搬运机构3以及电芯下线机械手4。其中机架1包括至少两个机位，且机位之间通过位于顶部的轨道5连接；运输小车2用于上料或收料，且在上料或收料时，运输小车2位于机位上；吸塑盒搬运机构3设置于机位的顶部，用于将空的吸塑盒从用于上料的运输小车2搬运至用于收料的运输小车上；电芯下线机械手4设置于用于收料的运输小车2的上方，用于将电芯下线至空的吸塑盒6上。通过将运输小车2运送至机架1内的机位中固定，吸塑盒搬运机构3将用于上料的运输小车2上的空的吸塑盒6搬运至用于收料的运输小车2上，电芯下线机械手4将用于收料的小车上的空的吸塑盒6放置电芯，一层层空的吸塑盒6装满电芯后完成小车式的自动收料过程，此过程能够存放数量较多的电芯，提高收料效率。
45.在该实施方式中，为了检测运输小车2是否到位，因此机位的内部设置有光电传感器101，用于定位运输小车2是否到位。用于上料的运输小车2装满空的吸塑盒6，空的吸塑盒6是一层层的嵌套式的堆叠于运输小车2中，用于收料的运输小车2等待用于上料的运输小车2中空的吸塑盒搬运至收料位，用于上料的运输小车2推入机架1的上料位，用于收料的运输小车2推入到机架1的收料位，机架1上的光电感应器101能够感应到运输小车2是否到位。
46.在该实施方式中，当检测到用于上料的运输小车2已经到达上料位以及检测到用于收料的运输小车2以及到达收料位时，为了防止运输小车2在上料和收料的过程中晃动，导致无法精准上料以及收料，影响运输小车2上料和收料的效率，因此在机架1的底部设置有旋转侧压机构201。当用于上料的运输小车2推入机架1的上料位时，机架1上的光电感应器101感应到用于上料的运输小车2到位后，机架1上的旋转侧压机构201旋转夹紧气缸从而
压紧用于上料的运输小车2；当用于收料的运输小车2推入机架1的收料位时，机架1上的光电感应器101感应到用于收料的运输小车2到位后，机架1上的旋转侧压机构201旋转夹紧气缸从而固定用于收料的运输小车2。通过设置旋转侧压机构201能够固定运输小车2，使得运输小车2在上料或者收料的过程中不会偏移。
47.在该实施方式中，运输小车2包括：物料平台202以及顶升机构203。其中物料平台202用于放置吸塑盒6，用于上料的物料平台202用于一层层的放置空的吸塑盒6，用于收料的物料平台202用于放置带有电芯的吸塑盒6；顶升机构203设置于物料平台202的底部，在用于上料的运输小车2上料时，顶升机构203从最低位置逐渐向上顶升，在用于收料的运输小车2收料时，顶升机构203从最高位置逐渐向下下降。机架1上的光电传感器101感应到用于上料的运输小车2到达上料位后，机架1的旋转侧压机构201压紧用于上料的运输小车2，用于上料的顶升机构203从最低位置逐渐向上顶升；机架1上的光电传感器101感应到用于收料的运输小车2到达收料位后，机架1的旋转侧压机构201压紧用于收料的运输小车2，用于收料的顶升机构203先从最底部顶升至最高位置，当吸塑盒搬运机构3将空的吸塑盒6搬运至用于收料的运输小车2上时，用于收料的顶升机构203从最高位置逐渐向下下降。此过程提高了上料和收料的自动化效率，减少了人工干预。
48.在该实施方式中，为了检测到顶升机构203上升至一定的位置，因此机位的顶部的内侧设置有检测光电102，用于检测位于顶部的吸塑盒6是否被顶升到位。机架1上的光电传感器101感应到用于上料的运输小车2到达上料位后，机架1的旋转侧压机构201压紧用于上料的运输小车2，用于上料的顶升机构203从最低位置逐渐向上顶升，当检测光电102感应到顶层的空的吸塑盒6时，顶升机构203开始停止上升；机架1上的光电传感器101感应到用于收料的运输小车2到达收料位后，机架1的旋转侧压机构201压紧用于收料的运输小车2，用于收料的顶升机构203先从最底部顶升至最高位置，当用于收料的顶升机构203被检测光电102感应到有信号时，顶升机构203开始停止上升，当吸塑盒搬运机构3将空的吸塑盒6搬运至用于收料的运输小车2上时，用于收料的顶升机构203从最高位置逐渐向下下降。
49.在该实施方式中，吸塑盒搬运机构3还包括斜对角定位机构301，设置于机位的侧边，用于定位位于顶部的吸塑盒6。当上料的运输小车2到达上料位，检测光电102检测到顶升机构203将顶层空的吸塑盒6时，吸塑盒搬运机构3上的斜对角定位机构301会定位顶层的空的吸塑盒，同时固定第二层空的吸塑盒6，吸塑盒搬运机构3将顶层空的吸塑盒6搬运至收料位时，用于上料的斜对角定位机构301回缩，顶层空的吸塑盒6被搬运至用于收料的顶升机构203上，用于收料的斜对角定位机构301能够定位好顶层空的吸塑盒6，电芯下线机械手4将电芯下线于被搬运过来的空的吸塑盒6中，用于收料的顶升机构203会向下运动一定的间隔距离，同时吸塑盒搬运机构3会运动到上料位吸取第二层空的吸塑盒6。
50.在该实施方式中，为了使得相邻的两个吸塑盒6能够分开，因此本发明中机位的内部包括分盘机构303，分盘机构303设置于机位的侧边，用于分离两个相邻的空的吸塑盒6。当吸塑盒搬运机构3上的用于上料的斜对角机构301定位顶层的空的吸塑盒6时，分盘机构303能够顶住第二层空的吸塑盒6，可以使得两个相邻的吸塑盒6分开。
51.在该实施方式中，为了使得顶层空的吸塑盒6更好的被吸塑盒搬运机构3搬运至收料位，本发明中的吸塑盒搬运机构3包括侧托机构302，侧托机构302设置于机位的侧边，通过连接板固定于吸塑盒搬运机构3上，用于从侧边承托固定位于顶部的吸塑盒6。当用于上
料的顶升机构203停止上升时，吸塑盒搬运机构3运动至上料位，此时吸塑盒搬运机构3上的侧托机构302会下降，侧托机构302的两个托板从空挡处伸出到顶层空的吸塑盒6的两侧底部，用于承托顶层空的吸塑盒6，同时固定的分盘机构303顶住第二层空的吸塑盒6，侧托机构302带动顶层空的吸塑盒6上升，可以完成顶层空的吸塑盒6和第二层空的吸塑盒6的分盘，使得吸塑盒6能够完成分盘过程。
52.在该实施方式中，为了使得更轻松的搬运吸塑盒6，吸塑盒搬运机构3包括横移搬运机械手304以及真空吸附机构305，其中横移搬运机械手304设置于轨道5上；真空吸附机构305设置于运输小车2的上方且与横移搬运机械手304连接，用于从顶部吸附吸塑盒6。当用于上料的的顶升机构203停止上升时，横移搬运机械手304在轨道5运动至上料位，此时横移搬运机械手304上的侧托机构302下降，侧托机构302上的两个托板从空挡处伸出到顶层空的吸塑盒6的两侧底部，斜对角定位机构301定位顶层空的吸塑盒6，同时分盘机构303顶住第二层空的吸塑盒6，侧托机构302带动顶层空的吸塑盒上升，真空吸附机构305吸住顶层空的吸塑盒6，完成顶层空的吸塑盒6和第二层空的吸塑盒6的分盘；横移搬运机械手304上的真空吸附机构305将顶层空的吸塑盒6搬运至收料位，到达收料位时，真空吸附机构305破真空，侧托机构302下降，侧托机构302带动顶层空的吸塑盒下降，用于上料的斜对角定位机构301回缩，侧托机构302的两个托板从顶层空的吸塑盒6的两侧底部缩回到空挡处，顶层空的吸塑盒6被搬运至用于收料的顶升机构203上，用于收料的斜对角定位机构301定位好顶层空的吸塑盒6，同时横移搬运机械手304运动到上料位吸取第二层空的吸塑盒6。
53.电芯下线机械手4会将电芯一个个的依次装入顶层空的吸塑盒6的空穴内，顶层空的吸塑盒6装满后，用于收料的顶升机构203向下运动一定的间隔距离，横移搬运机械手304吸取第二层空的吸塑盒6运动至收料位并将第二层空的吸塑盒6叠盘到首层吸塑盒6上，空的吸塑盒6从上料位一次搬运到一个收料位，形成多层装满电芯的吸塑盒6嵌套式堆叠于用于收料的运输小车2中，实现电芯叠盘式收料，最终多层装满电芯的吸塑盒6整体下降并收入至用于收料的运输小车2中。
54.在该实施方式中，对于用于上料的运输小车2的数量，是本领域人员所知的，可以为一个，两个、三个等。为了实现不停机的上料，因此用于安置上料的运输小车2的机位为至少两个，至少两个用于上料的运输小车2能够实现备用以及上料使用，能够完成不停机的上料过程，自动化程度高，能够提高效率。
55.通过上述技术方案，本发明提供的一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备。收料设备包括：机架1、运输小车2、吸塑盒搬运机构3以及电芯下线机械手4。其中机架1包括至少两个机位，机位之间通过位于顶部的轨道5连接；运输小车2用于上料或收料，且在上料或收料时，运输小车2位于机位上；吸塑盒搬运机构3设置于机位的顶部，用于将空的吸塑盒6从用于上料的运输小车2搬运至用于收料的运输小车2上；电芯下线机械手4设置于用于收料的运输小车2的上方，用于将电芯下线至空的吸塑盒6上。本发明可以自动存放较多的电芯数量，人工干预的少；空的吸塑盒6通过小车式自动上料，将电芯自动叠片式收入空的吸塑盒6，装满电芯的吸塑盒6小车式自动收料，次上料和收料的过程自动化程度高，能够提高效率；此过程操作简单，电芯设备稼动率高。
56.以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实
施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
57.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
58.此外，本发明实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

技术特征：
1.一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备，其特征在于，所述收料设备包括：机架，所述机架包括至少两个机位，且所述机位之间通过位于顶部的轨道连接；运输小车，用于上料或收料，且在上料或收料时，所述运输小车位于所述机位上；吸塑盒搬运机构，设置于所述机位的顶部，用于将空的吸塑盒从用于上料的所述运输小车上搬运至用于收料的所述运输小车上；电芯下线机械手，设置于用于收料的所述运输小车的上方，用于将电芯下线至空的吸塑盒上。2.根据权利要求1所述的收料设备，其特征在于，所述机位的内部设置有光电传感器，用于定位所述运输小车是否到位。3.根据权利要求2所述的收料设备，其特征在于，所述机架的底部设置有旋转侧压机构，用于在所述运输小车到位的情况下，旋转压紧所述运输小车。4.根据权利要求1所述的收料设备，其特征在于，所述运输小车包括：物料平台，用于放置所述吸塑盒；顶升机构，设置于所述物料平台的底部，在用于上料的所述运输小车上料时，所述顶升机构从最低位置逐渐向上顶升，在用于收料的所述运输小车收料时，所述顶升机构从最高位置逐渐向下下降。5.根据权利要求4所述的收料设备，其特征在于，所述机位的顶部的内侧设置有检测光电，用于检测位于顶部的吸塑盒是否被顶升到位。6.根据权利要求1至5任一所述的收料设备，其特征在于，所述吸塑盒搬运机构包括：斜对角定位机构，设置于所述机位的侧边，用于定位位于顶部的所述吸塑盒。7.根据权利要求1所述的收料设备，其特征在于，所述机位的内部包括：分盘机构，设置于所述机位的侧边，固定于所述机架上，用于分离两个相邻的空的吸塑盒。8.根据权利要求1所述的收料设备，其特征在于，所述吸塑盒搬运机构包括：侧托机构，设置于所述机位的侧边，通过连接板固定于所述吸塑盒搬运机构上，用于从侧边承托固定位于顶部的所述吸塑盒。9.根据权利要求8所述的收料设备，其特征在于，所述吸塑盒搬运机构包括：横移搬运机械手，设置于所述轨道上，所述侧托机构与所述横移搬运机械手连接；真空吸附机构，设置于所述运输小车的上方，且与所述横移搬运机械手连接，用于从顶部吸附所述吸塑盒。10.根据权利要求1所述的收料设备，其特征在于，用于安置上料的所述运输小车的机位为至少两个。

技术总结
本发明提供一种锂电池电芯自动叠盘式收料设备，属于自动化设备技术领域。所述收料设备包括：机架、运输小车、吸塑盒搬运机构以及电芯下线机械手。其中机架包括至少两个机位，且所述机位之间通过位于顶部的轨道连接；运输小车用于上料或收料，且在上料或收料时，所述运输小车位于所述机位上；吸塑盒搬运机构设置于所述机位的顶部，用于将空的吸塑盒从用于上料的所述运输小车上搬运至用于收料的所述运输小车上；电芯下线机械手设置于用于收料的所述运输小车的上方，用于将电芯下线至空的吸塑盒上。此发明能够存放的电芯的数量多，人工干预的少，操作简单，自动化程度高，效率高。效率高。效率高。


技术研发人员：俞琦 袁亮 秦洁
受保护的技术使用者：安徽巨一科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/9/20